仿生智能材料自上世纪九十年代发展以来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人关注，在现代医学领域可用于人造肌肉、人造皮肤、药物输送等；在军事领域可用于舰艇，以抑制噪声传播、提高潜艇和军舰的声隐身性能；在日常生活方面可用于机动车辆以提高车辆的性能和乘坐的舒适度，可用于随心所欲变换颜色的住宅。进入21世纪，仿生智能材料体系的内涵不断扩大、领域逐渐拓宽。突出的特点是基础研究和应用研究密切结合、仿生技术与纳米技术密切结合。例如，仿荷叶表面微结构和性能的自清洁界面材料、仿猫前爪垫功能和蜘蛛网柔顺结构及其性能的更为安全的轮胎、仿鲨鱼皮表面棱纹微结构的低能耗飞机外壳涂层等。响应性智能材料在外场如电、光、热、应力、应变、化学、核辐射等作用下，具有感知、驱动和控制功能。智能材料的研究及智能器件的开发在世界范围内已引起了众多科学工作者的密切关注。Hu等在Nature杂志报道通过调节聚异丙基丙烯酰胺凝胶的外界刺激环境，可控制各种表面图案的显现。Beebe等在Nature杂志报道智能水凝胶在微管道中的应用，外场控制微开关，使之在微流体的传输方面具有重要的应用价值。Russell在Science杂志报道了一类表面响应性智能材料，通过外场刺激，可调控材料表面分子的长度、化学组成、结构、表面型貌等，进而调控材料表面性能。Livage在Nature Materials杂志对驱动材料-智能人造肌肉进行了评述，用V2O5纳米纤维制备的片材在外电场作用下，可进行类似人体肌肉的强有力可逆收缩。生物智能界面材料在生物分子的识别、组装、复杂信息处理等方面具有重要的应用价值。Kim等研究了利用液晶分子层的取向与否来标示牛血清蛋白抗原分子与抗体分子的识别。没有抗体分子吸附或非特殊性抗体分子吸附时，摩擦取向的牛血清蛋白抗原分子层使液晶分子层有序排列；而当结构互补抗体分子与牛血清蛋白抗原分子吸附后，液晶分子层有序排列被破坏，这种生物分子的识别可通过光学信号来检测。Narins在Nature杂志报道了奥米亚棕蝇的声音定位本领源自其独特的耳膜结构，由此，研究人员用硅材料模仿奥米亚棕蝇的耳膜，制造出了适用于超声波频段的耳膜原型，并研发了一种能辨别方向的新型助听器，大大改善了助听器的使用效果，2004年6月这一项目已被美国国立卫生研究院作为成果转化示范项目推荐给了美国卫生和福利部。我国科技工作者在智能材料的制备、性能探索、理论研究等方面取得了国际上有影响的重要研究成果。中科院化学所江雷研究员在国际上首次提出了“二元协同界面材料”的新概念，用以指导材料的设计、合成，其课题组在JACS

图1仿生智能界面材料 

杂志及Angew.Chem.Int.Ed.杂志分别报道了用光、热控制材料表面超亲水到超疏水的可逆转变（图1）；东南大学顾忠泽教授在结构色彩及光子晶体研究方面取得了重要进展，在Angew.Chem.Int.Ed.杂志报道了通过纳米聚苯乙烯球与纳米二氧化硅的复合、热处理制备反蛋白石结构的光子晶体材料，通过调节其结构周期可方便控制材料的色彩；中科院化学所姚建年研究员在Nature杂志报道了光电协同变色功能材料；中科院化学所江龙院士利用聚乙炔囊泡作为仿细胞识别器件实现对大肠杆菌、抗体－抗原、蛋白质等快速而简便的识别，并有希望组装成生物芯片。

目前，许多国家已在智能仿生学上做了精心、长期的计划准备。在美国，有一项长期研究计划与仿生科技紧密相关，其优先发展先进制造（如模拟与仿真、生物技术）、先进材料和先进军事装备。在德国，其研究与技术部已就“21世纪的技术”为题在自适应电子技术、仿生材料、生物传感器等投入相当大的人力和财力。此外，英、日、俄等国都制订了相应的中长期规划，准备在仿生学研究领域展开源头创新竞争。如日本1994年就制定了“产业科技研究开发方针要点”中确定了将仿生智能材料作为重点开发方向。这些国家的仿生研究成果已被应用于经济、军事和人类卫生事业，创造了巨大的经济效益。日本富士施乐公司模仿乌贼等动物的变色机制，成功开发了一类调光材料，制成“智能玻璃”等产品。它们能够感知温度的变化，应用在建筑物上，可发挥空调器的作用，并收到节能效果。据2001年4月出版的英国《新科学家》杂志报道，德国斯图加特大学电子物理研究所的马丁·罗扬纳及其同事发明了一种太阳能智能服装，以太阳能为能源的新型化学纤维智能材料，可将手机和电子记事本直接在衣服上接通。2002年12月美国材料研究协会在波士顿召开了关于生物灵感纳米杂化体系的研讨会，大会指出纳米结构材料与仿生研究的结合是当今科学研究的新亮点。美国材料学会2004年秋季学术会议将生物灵感材料及其性能列为会议主题。2003年欧盟着力推动的十大材料科学研究领域之一即为仿生智能材料。

  智能材料与界面材料有机结合，赋予界面材料智能特性将是研究仿生智能材料的一个新领域。仿生智能材料与器件的研究是以界面效应、多尺度结构效应、物性协同效应、弱相互作用效应和仿生智能化效应研究为中心的重大基础研究。在仿生智能化界面材料领域发现新现象，认识新规律，提出新概念，建立新理论，可为构筑仿生科学体系新框架奠定基础，也将极大丰富生命科学、物质科学、信息科学、工程与技术以及系统科学等学科的研究内涵。仿生智能化材料与器件的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业等方面产生深远影响。